WO2013008843A1

WO2013008843A1 - 紫外線照射装置

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Publication number: WO2013008843A1
Application number: PCT/JP2012/067684
Authority: WO
Inventors: 晶子倉谷; 成文田所; 明朗石塚
Original assignee: ハリソン東芝ライティング株式会社
Priority date: 2011-07-14
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2013-01-17
Also published as: JP2014205082A

Abstract

　紫外線照射装置１００は、内部に被処理水を満たすことが可能な処理槽１と、処理槽１内に被処理水を供給する流入手段１８と、処理槽１内から被処理水を排出する排出手段１９と、処理槽１内の被処理水に紫外線を照射する紫外線光源２３と、紫外線光源２３の点灯手段２５とを備え、点灯手段２５は冷却部を有し、処理槽１には冷却部３３と接続する送水管３２、３４が設けられており、点灯手段２５は、送水管３２、３４を介して処理槽１と冷却部３３との間で被処理水Ｗを冷却媒体として循環させることにより、水冷却される。

Description

紫外線照射装置

　この発明の実施形態は、紫外線ランプを用いて地下水、水道水、下水、海水、養殖用水又は再生水などの流体に対して、殺菌、不活化又は有機物分解などの光処理を行う紫外線照射装置に関する。

　紫外線光源から照射される紫外線を地下水、水道水、下水、海水、養殖用水又は再生水などの流体に照射して、殺菌、不活化又は有機物分解などの光処理を行う紫外線処理装置がある。紫外線処理装置は、紫外線光源を点灯させるための点灯手段として、紫外線ランプ等の紫外線光源に電力を供給する電源を有している。例えば、紫外線光源として無電極ランプを用い、その点灯手段としてマグネトロンを用いる紫外線処理装置もある。紫外線光源の点灯手段の一部又は全体は熱を発生するため、点灯手段を冷却する必要がある。

　近年においては、紫外線光源が高出力化しており、それにともない点灯手段の発熱量も増加してきている。点灯手段を冷却する方式として、空気を冷却媒体として用いる空冷方式がある。空冷方式は、大容量の空気を送り込む必要があることから、送風・排気用のブロアや、排熱を冷却するための空調・換気設備等の付帯設備の大型化が課題となる。

特開２０１０－２７４１７３号公報

　本発明が解決しようとする課題は、大型化をともなうことなく、点灯手段等の冷却が可能な紫外線照射装置を提供することである。

　上記課題を達成するために、実施形態の紫外線照射装置は、内部に被処理水を満たすことが可能な処理槽と、前記処理槽内に前記被処理水を供給する流入手段と、前記処理槽内から前記被処理水を排出する排出手段と、前記処理槽内の前記被処理水に紫外線を照射する紫外線ランプと、前記紫外線ランプの電源と、内部に前記被処理水を通過させる冷却媒体通路を備え、前記電源内に配置されたヒートシンクと、前記ヒートシンクに少なくとも一部分が接触するように取り付けられた、前記紫外線ランプを点灯するための一部品としての半導体素子と、前記処理槽と前記冷却媒体通路とを接続する送水手段と、前記送水手段を介して、前記処理槽と前記冷却媒体通路の間で前記被処理水を冷却媒体として循環させるポンプと、を含む。

　上記課題を達成するために、実施形態の紫外線照射装置は、内部に被処理水を満たすことが可能な処理槽と、前記処理槽内に前記被処理水を供給する流入手段と、前記処理槽内から前記被処理水を排出する排出手段と、前記処理槽内の前記被処理水に紫外線を照射する紫外線光源と、前記紫外線光源の点灯手段と、を備えた紫外線照射装置において、前記点灯手段は冷却媒体通路を有し、前記処理槽には前記冷却媒体通路と接続する送水手段が設けられており、前記点灯手段は、前記送水手段を介して前記処理槽と前記冷却媒体通路との間で前記被処理水を冷却媒体として循環させることにより、水冷却される。

紫外線照射装置に関する第１の実施形態について説明するための分解斜視図である。第１の実施形態に係る紫外線照射装置が有する電源の平面図である。電源が備える半導体素子を冷却するための構造を示す斜視図である。電源が備える半導体素子を冷却するための構造を示す正面図である。電源が備える半導体素子を冷却するための構造の変形例を示す正面図である。第１の実施形態に係る紫外線照射装置の制御例を示すフローチャートである。第１の実施形態の変形例に係る紫外線照射装置を示す図である。紫外線照射装置に関する第２の実施形態について説明するための分解斜視図である。図８の組み立て状態を説明するための断面図である。点灯手段の冷却部のその他構成を説明するための概略図である。点灯手段の冷却部のその他構成を説明するための概略図である。紫外線照射装置に関する第３の実施形態について説明するための断面図である。紫外線照射装置に関する第４の実施形態について説明するための断面図である。紫外線照射装置に関する第５の実施形態について説明するための断面図である。紫外線照射装置に関する第６の実施形態について説明するための分解斜視図である。図１４の組み立て状態を説明するための断面図である図１５の紫外線光源部と、点灯手段と、水冷却部の接続構成を説明するための概略図である。図１５の紫外線光源部と、点灯手段と、水冷却部の接続構成を説明するための概略図である。

　以下、発明を実施するための実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
　第１の実施形態の紫外線照射装置について、図面を参照して説明する。図１は、第１の実施形態に係る紫外線照射装置を示す図である。図２は、第１の実施形態に係る紫外線照射装置が有する電源の平面図である。図３は、電源が備える半導体素子を冷却するための構造を示す斜視図である。図４は、電源が備える半導体素子を冷却するための構造を示す正面図である。

　紫外線照射装置１００は、被処理水を充填する処理槽１と、紫外線を照射する紫外線照射ユニット２とを含む。本実施形態において、紫外線照射装置１００は、制御装置３によって動作が制御される。制御装置３は、例えば、演算装置（例えば、ＣＰＵ：Central Processing Unit）、制御装置、記憶装置及び入出力装置を含むコンピュータである。被処理水Ｗは、例えば地下水、水道水、下水、養殖用水又は再生水などである。紫外線照射装置１００は、被処理水Ｗに紫外線を照射することで、流体としての被処理水Ｗの殺菌、不活化又は有機物分解などを光処理する。

　処理槽１は、例えば、ステンレスなどの耐腐食性の金属で形成された本体部１１と、本体部１１の一方の開口面１１ａを気密に塞ぐ底部１２と、本体部の他方の開口部１１ｂを気密に塞ぐ蓋部１３とを備える。処理槽１は、内部に被処理水Ｗが充填される内部空間１４を有する。処理槽１の大きさは、例えば、外径が２５０ｍｍから４００ｍｍ、内径が２４７ｍｍから３９７ｍｍ、高さが１５０ｍｍから５００ｍｍである。本体部１１と底部１２との接合及び本体部１１と蓋部１３との接合は、水漏れしないように、例えば、溶接により直接接合するか、予め一体的に成型するか又はパッキンを介在させてネジ等により固定する構造を採る。処理槽１の底部１２には、被処理水Ｗを介して、紫外線照射ユニット２からの紫外線強度を測定するための紫外線センサーを設けて、紫外線光源２３の寿命中の光出力低下及び被処理水の濁度を検出する機能を設けることもできる。

　流入手段１８は、処理槽１内、すなわち内部空間１４へ被処理水Ｗを導入する。流入手段１８は、例えば、被処理水Ｗの水源に接続された流入管１８ａと、流入管１８ａに接続されたポンプ１８ｂと、一端がポンプ１８ｂに接続され、他端が処理槽１の底部１２の孔１８ｄに接続された流入管１８ｃと、を含む。処理槽１の内部空間１４に導入され、この内部空間１４を循環した被処理水Ｗは、処理槽１の蓋部１３の近傍に設けられた孔に接続された排出手段１９を介して、処理槽１の外部に排出される。流入管１８ａ、１８ｃ及び排出手段１９は、例えば、ステンレス、鉄若しくは銅等の金属管、ポリ塩化ビニル若しくはポリエチレン等のプラスチック管又は金属とプラスチックとを有する複合管等を使用する。

　処理槽１の一部、例えば、蓋部１３には、外部から紫外線を処理槽１の内部空間１４に導くための開口部１５が設けられる。処理槽１の外部には、開口部１５を介して処理槽１内の被処理水Ｗに紫外線を照射するための紫外線照射ユニット２が配置される。このように、紫外線照射装置１００は、処理槽１の外部から処理槽１の内部の被処理水Ｗに紫外線を照射する、外照式の装置である。

　開口部１５には、例えば、紫外線照射ユニット２への被処理水Ｗの飛散防止と、紫外線照射ユニット２が万一破損した際に発生する破損部材による被処理水Ｗの汚染防止を目的として、紫外線透過部材１７が設けられる。紫外線透過部材１７は、例えば、光処理を行うために用いられる紫外線の波長の透過率が高い石英ガラス又はソーダガラス等の紫外線透過部材が使用される。紫外線透過部材１７は、開口部１５の周囲に形成された額縁部１６に、水漏れしないように気密に固定される。また、紫外線透過部材１７は、水漏れの可能性がない個所においては、装置の簡略化を目的として空気層とすることもできる。

　紫外線照射ユニット２は、筐体２１と、リフレクタ２２ａ、２２ｂと、紫外線光源２３と、紫外線照射窓２４とを含む。筐体２１は、リフレクタ２２ａ、２２ｂと、紫外線光源２３と、紫外線照射窓２４とを収納している。筐体２１は、例えば、ステンレス又はアルミニウムなどの金属製の構造体である。紫外線光源２３は、リフレクタ２２ａ、２２ｂによって形成された空間内に配置される。紫外線照射窓２４は、紫外線光源２３からの紫外線及びリフレクタ２２ａ、２２ｂで反射された紫外線を筐体２１の外部に取り出すためのものである。紫外線光源２３の周囲に配置されるリフレクタ２２ａ、２２ｂ及び紫外線照射窓２４は、紫外線光源２３の特性に応じて省略したり、その他の機能として、例えば、紫外線光源２３から発生するノイズを遮断させる機能を追加したりすることも可能である。

　本実施形態において、紫外線光源２３としては紫外線ランプが用いられる。紫外線光源２３として用いられる紫外線ランプは、石英ガラス等の耐熱性及び紫外線透過性のガラス管内に水銀及び／又はヨウ化水銀とアルゴン等の希ガスとを封入するとともに、その両端にタングステン等からなる一対の内部電極を対設したものである。例えば、ガラス管の長さは３８０ｍｍ、内径は２５ｍｍであり、紫外線ランプの安定点灯時における電力は３ｋＷ、電流は７．２Ａである。紫外線光源２３は紫外線ランプに限定されるものではない。

　本実施形態において、紫外線光源２３は、例えば、波長１８０ｎｍ～４００ｎｍの紫外線を発生させる。紫外線光源２３が発生する紫外線の波長は前述した範囲に限定されるものではなく、処理対象としての被処理水Ｗの種類に応じて適宜変更することができる（以下の実施形態でも同様）。電源２５６は、紫外線光源２３の電極間に高電圧を印加して紫外線光源２３を点灯させる。このように、電源２５６は、紫外線光源２３の点灯手段としての機能を有する。

　図２に示すように、点灯手段としての電源２５６は、例えばＦＥＴ（Field Effect Transistor：電界効果トランジスタ）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor：絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）及びダイオードなどの半導体素子２５７を備えた点灯回路を搭載している。半導体素子２５７は、紫外線光源２３（本実施形態では紫外線ランプ）を点灯するための一部品である。

　このような半導体素子２５７は、発熱量が大きいため冷却を必要とする。紫外線照射装置１００で使用される紫外線ランプが高電力化すると、それにともなって半導体素子２５７の搭載数が増え、半導体素子２５７の発熱量も増大する。このため、これらの半導体素子２５７を空気によって冷却する場合、空冷のためのヒートシンクの寸法及び送風用のファンの容量が増大する。その結果、冷却構造が複雑化し、かつ巨大化する可能性がある。また、一般的にファンの電力消費量は風量の３乗に比例するため、風量が２倍必要となる場合は２の３乗になる結果、電力消費量は８倍となるので、冷却効果を高めようとするほど電源２５６のランニングコストも割高となる。また、風量を増す分、騒音が増加する可能性も発生し、さらに熱排気量も増加するために排気及び熱に対し制限があるような環境では排気用ダクトを設ける必要がある。

　本実施形態では、半導体素子２５７を冷却するため、光処理を行った被処理水Ｗを電源２５６の発熱体となる半導体素子２５７の冷却媒体として利用する。被処理水Ｗによる冷却、すなわち水冷却が空気による冷却よりも放熱効果が高い理由として、空気よりも水は熱伝導率が高いことが挙げられる。また、放熱効率が高い水を電源２５６、より具体的には電源２５６が有する半導体素子２５７の冷却媒体として用いることで、半導体素子２５７を冷却する構造を単純化、かつコンパクトにすることができる。これは、空気冷却で必要とされていたファン又は排気ダクトなどの設備を縮小又はすべてを無くすことができるためである。その結果、半導体素子２５７を冷却する際のイニシャルコストの削減及びランニングコストを抑えることも可能となる。このため、被処理水Ｗを用いた水冷却を電源２５６の冷却に適用することにより、電源２５６及びこれを備える紫外線照射装置１００の大型化をともなうことなく、点灯手段としての電源２５６を冷却することができる。

　図２から図４に示すように、電源２５６は、筐体２５６Ｃの内部に半導体素子２５７が配置される。本実施形態において、電源２５６は、被処理水Ｗを用いて複数の半導体素子２５７を冷却するが、これに加えて、冷却ファン２６２、２６３を備えている。冷却ファン２６２、２６３は、主として半導体素子２５７以外の電子部品等を冷却するために用いられる。冷却ファン２６２は、筐体２５６Ｃの外部から空気を筐体２５６Ｃの内部に吸引して、筐体２５６Ｃの内部に配置されている電子部品等を冷却する。冷却ファン２６３は、筐体２５６Ｃの内部の空気を筐体２５６Ｃの外部へ排出する。冷却ファン２６２、２６３は、図１に示す制御装置３によって制御される。本実施形態において、冷却ファン２６２、２６３は、必須ではない。

　電源２５６が有する複数の半導体素子２５７は、電源２５６内に配置されたヒートシンク２５８に取り付けられる。半導体素子２５７は、ヒートシンクに少なくとも一部分が接触するように取り付けられている。ヒートシンク２５８は、熱伝導率が高い材料、例えば、アルミニウム若しくはアルミニウム合金又は銅等で製造された、直方体形状の構造体である。アルミニウム又はアルミニウム合金は、比較的安価で成形しやすいため、ヒートシンク２５８の材料として好適である。ヒートシンク２５８は、内部に冷却媒体としての被処理水Ｗが通過する冷却媒体通路２５９、２６０を有する。冷却媒体通路２５９、２６０は、ヒートシンク２５８の長手方向に向かって延在している。このように、冷却媒体通路２５９、２６０は、点灯手段としての電源２５６の内部、より具体的には電源２５６が備えるヒートシンク２５８の内部に設けられている。

　図３に示すように、ヒートシンク２５８には、温度センサー２６４が取り付けられている。温度センサー２６４は、ヒートシンク２５８の温度を検出する。ヒートシンク２５８の温度から、半導体素子２５７の温度及び半導体素子２５７を冷却して昇温した被処理水Ｗの温度を推定することができる。

　両方の冷却媒体通路２５９、２６０は、一方の端部同士が連結通路としての連結管２６１で連結されている。冷却媒体通路２５９の他方の端部には送水手段としての送水管３２の一端部が取り付けられ、冷却媒体通路２６０の他方の端部には送水手段としての送水管３４の一端部が取り付けられる。送水管３２は、冷却手段としてのポンプ３１の吐出口に他端部が取り付けられる。また、送水管３４は、処理槽１の本体部１１に他端部が取り付けられる。このように、送水管３２は、ポンプ３１とヒートシンク２５８の冷却媒体通路２５９とを接続し、また、送水管３４は、ヒートシンクの冷却媒体通路２６０と処理槽１とを接続して被処理水Ｗを通過させる。

　複数の半導体素子２５７は、ヒートシンク２５８の長手方向に向かって配列される。また、複数の半導体素子２５７は、ヒートシンク２５８の両方の側面２５８Ｓ、２５８Ｓに密着させた形態で、例えば、ねじ留めされることによって取り付けられる。このように複数の半導体素子２５７をヒートシンク２５８に取り付けることによって、両方の冷却媒体通路２５９、２６０の両側に、これらを挟み込むように配置される。図２では、便宜上両方の冷却媒体通路２５９、２６０が、ヒートシンク２５８のそれぞれの側面２５８Ｓ、２５８Ｓとそれぞれ対向して記載してある。しかし、実際は、図３、図４に示すように、両方の冷却媒体通路２５９、２６０は、平行、かつヒートシンク２５８のそれぞれの側面２５８Ｓ、２５８Ｓと平行な平面を含んで配置される。

　本実施形態においては、被処理水Ｗを半導体素子２５７の冷却媒体として使用するため、光処理が行われている部分から被処理水Ｗを取り込めるように、処理槽１の内部空間に取水口及び排出口が設けられる。取水口は、送水管３２が処理槽１に接続して開口する部分であり、排水口は、送水管３４が処理槽１に接続して開口する部分である。ポンプ３１は、図１に示す制御装置３によって動作が制御される。ポンプ３１は、処理槽１の内部空間１４から、紫外線照射ユニット２が紫外線を照射することによって光処理された被処理水Ｗを吸引し、吐出口から送水管３２に吐出する。送水管３２に吐出された被処理水Ｗは、ヒートシンク２５８が有する冷却媒体通路２５９、連結管２６１及び冷却媒体通路２６０を通過した後、送水管３４に流入する。送水管３４に流入した被処理水Ｗは、処理槽１の内部空間１４に流入する。被処理水Ｗがヒートシンク２５８内の冷却媒体通路２５９、２６０を通過する過程で、複数の半導体素子２５７が発生した熱が冷却媒体通路２５９、２６０内を流れる被処理水Ｗに伝わるので、複数の半導体素子２５７が冷却される。このように、ポンプ３１は、冷却媒体通路２５９、２６０と処理槽１内との間で被処理水Ｗを循環させる。

　このような冷却構造により、空気冷却よりも効率よく半導体素子２５７を冷却することができる。また、冷却媒体として利用した被処理水Ｗは、処理槽１の内部空間１４に戻される。このように、冷却媒体としての被処理水Ｗは、ヒートシンク２５８の冷却媒体通路２５９、２６０と処理槽１の内部空間１４との間を循環する。このため、半導体素子２５７の熱で昇温した被処理水Ｗを再度冷却する構造又は装置、例えば、別途必要であった冷却用の装置を必要としない。その結果、本実施形態の冷却構造は、構造を単純にすることができる。

　冷却媒体通路２５９、２６０は、被処理水Ｗとの間の伝熱面積を大きくするため、内面にフィン又は突起を設けてもよい。このようにすることで、半導体素子２５７の熱を効率よく被処理水Ｗに伝えることができる。

　空気で半導体素子２５７を冷却する場合、半導体素子２５７が取り付けられるヒートシンクは、片面がフィン状になっていることが多い。この場合、ヒートシンクの一面のみにしか半導体素子２５７を固定できないが、本実施形態のように被処理水Ｗで半導体素子２５７を冷却する場合、ヒートシンク２５８の両方の側面２５８Ｓ、２５８Ｓを同時に伝熱面として利用することができる。このため、複数の半導体素子２５７を使用する場合には被処理水Ｗを用いた冷却方式の方が好適である。また、ヒートシンク２５８にフィンを設ける必要はないので、ヒートシンク２５８をコンパクトにすることができる。

　なお、ヒートシンク２５８は、複数の半導体素子２５７が取り付けられる部分以外の部分にフィン等を設けてもよい。このようにすることで、空気に対する伝熱面積を大きくすることができるので、半導体素子２５７の熱を空気へ放熱することも期待できる。その結果、より効率よく半導体素子２５７を冷却することができる。

　図５は、電源が備える半導体素子を冷却するための構造の変形例を示す正面図である。この変形例は、ヒートシンク２５８に配管２５９Ｉ、２６０Ｉを貫通させ、配管２５９Ｉ、２６０Ｉの内部を冷却媒体通路２５９、２６０としている。配管２５９Ｉ、２６０Ｉは、ヒートシンク２５８とは異なり、かつヒートシンク２５８よりも熱伝導率の高い材料とすることが好ましい。

　例えば、ヒートシンク２５８にアルミニウムを用い、配管２５９Ｉ、２６０Ｉに銅又は銀を用いることができる。銅又は銀はアルミニウムよりも熱伝導率が高いので、ヒートシンク２５８に取り付けられた半導体素子２５７の熱を効率よく冷却媒体通路２５９、２６０内の被処理水Ｗへ伝えることができる。また、銅又は銀は殺菌作用も有しているので、被処理水Ｗを殺菌して、冷却媒体通路２５９、２６０の内面に、いわゆるバイオフィルムが形成されることを抑制できる。その結果、冷却媒体通路２５９、２６０の保守及び点検のインターバルを長くすることができる。本実施形態において、配管２５９Ｉ、２６０Ｉに銅又は銀を用いる代わりに、図４、図５に示す冷却媒体通路２５９、２６０の内面に銅又は銀を蒸着等によって薄膜状に形成してもよい。

　上述したように、冷却媒体となる被処理水Ｗの送水管３２による取水位置を、紫外線の照射時間が長くなる処理槽１内の上部とすることで、殺菌済みの被処理水Ｗを半導体素子２５７の冷却に使用することができる。その結果、ポンプ３１、送水管３２、３４、ヒートシンク２５８の冷却媒体通路２５９、２６０及び連結管２６１内での菌類等の増殖を抑制できる。その結果、菌類の繁殖を抑制するための薬品等の添加が必要となり、排水等による環境への悪影響を低減することができる。また、排出手段１９から、紫外線照射後の被処理水を取水する場合も同様な効果が得られる。

　また、本実施形態において、冷却媒体として機能した被処理水Ｗの送水管３４による排水位置は、冷却用の被処理水Ｗの取水位置に対して、処理槽の流入手段１８側となっている。排水位置の水温は、点灯手段としての電源２５６の半導体素子２５７からの排熱により高温となる。水温が低い被処理水Ｗが供給される流入手段側に排水位置を設け、かつ、取水位置と排水位置とを離すことで、処理槽１内で熱分散させることができるので、取水位置での水温を低減することができる。その結果、より低い水温の被処理水Ｗを冷却媒体としてヒートシンク２５８に供給できるので、電源２５６が備える半導体素子２５７の冷却効率を高めることができるので、安定して電源２５６を駆動することができる。また、排水された冷却用の被処理水Ｗは、再度、処理槽１内を循環し、紫外線照射により光処理が行われる。このため、被処理水Ｗが循環しない場合と比較して、光処理の効果が高い。また、冷却用の被処理水Ｗの排水位置では、処理槽１の内部へ向かって水流が発生するため、処理槽１の内部の被処理水が攪拌されて、紫外線照射による光処理の均一性を高めることができる。

　紫外線光源２３も発熱源となるが、紫外線光源２３は、筐体２１の一部に設けた送風管４１、４２と、吸気又は排気用のブロア４３により、筐体２１の内部に空気を循環させて空冷される。点灯手段としての電源２５６の発熱は、被処理水Ｗによる冷却で既に低減できているため、空冷用の風量を少なくすることができ、吸気・排気用のブロア及び排熱を冷却するための空調・換気設備などの付帯設備の小型化及び低消費電力化が可能となる。

　また、空冷風量を落とさない場合は、紫外線光源２３の冷却効率を高めることができるため、紫外線光源２３の発熱にともなう紫外線の照射効率の低下を抑制でき、紫外線照射システムの高効率化が可能となる。また、発熱を低減した分だけ、紫外線光源２３への投入電力を増やすことも可能で、紫外線光源２３が発生する紫外線の出力を高めて、紫外線照射装置の光処理速度を高くすることもできる。

　本実施形態においては、点灯手段としての電源２５６に被処理水を冷却媒体として循環させ、水冷却するようにしたことで、電源２５６の大型化をともなうことなく、電源２５６を冷却することができる。また、電源２５６は水冷により十分に冷却できるため、紫外線光源２３を冷却するための装置の小型化や低消費電力化又は冷却の高効率化を図ることができる。さらに、電源２５６を水冷することにより、空冷用のファンを用いなくてもよい。この場合、ファンの排気口の位置を考慮する必要はないので、電源２５６の配置の自由度が向上する。

　さらに、冷却媒体として機能した被処理水Ｗの送水管３４による排水位置を、冷却用の被処理水Ｗの取水位置に対して、処理槽の流入手段１８側に配置したことで、取水位置での水温を低減することができるとともに、光処理効果を高めることができる。また、冷却媒体となる被処理水Ｗの送水管３２による取水位置を、処理槽１内の上部又は排出手段１９に設定することで、ポンプ３１、送水管３２、３４、ヒートシンク２５８の冷却媒体通路２５９、２６０及び連結管２６１内での菌類等の増殖を抑制できる。

　本実施形態は、被処理水Ｗを直接ヒートシンク２５８の冷却媒体通路２５９、２６０に供給して半導体素子２５７を冷却しているが、被処理水Ｗによる半導体素子２５７の冷却はこのような形態に限定されるものではない。例えば、冷却媒体として水などの液体を用い、これをヒートシンク２５８の冷却媒体通路２５９、２６０内のみで循環させ、半導体素子２５７の熱によって昇温した冷却媒体を、被処理水Ｗで冷却してもよい。このようにすることで、ポンプ３１、送水管３２、３４、ヒートシンク２５８の冷却媒体通路２５９、２６０及び連結管２６１内における菌類等の増殖をさらに効果的に抑制できる。このように、被処理水Ｗは、冷却媒体を介して間接的に電源２５６の半導体素子２５７を冷却してもよい。次に、紫外線照射装置１００の制御例を説明する。

（制御例）
　図６は、第１の実施形態に係る紫外線照射装置の制御例を示すフローチャートである。紫外線照射装置１００は、図１に示す制御装置３によって制御される。紫外線照射装置１００が光処理を実行する際の制御を光処理制御というものとする。制御装置３は、光処理制御を実行するにあたり、ステップＳ１０１において光処理を開始するか否かを判定する。制御装置３は、光処理を開始すると判定すると（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２の処理を実行し、光処理を開始しないと判定すると（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、光処理制御を終了する。

　光処理を開始する場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、制御装置３は、ステップＳ１０２において、図１に示すポンプ３１を駆動する。ポンプ３１は、処理槽１の内部空間１４に充填された被処理水Ｗを吸引して送水管３２に吐出する。そして、ポンプ３１は、被処理水Ｗを、ヒートシンク２５８が有する冷却媒体通路２５９、連結管２６１及び冷却媒体通路２６０と処理槽１との間で循環させる。

　被処理水Ｗが冷却媒体通路２５９、連結管２６１及び冷却媒体通路２６０と処理槽１との間で循環を開始したら、ステップＳ１０３において、制御装置３は光処理を実行する。この場合、制御装置３は、例えば、送水管３４に流量計を設け、この流量計が送水管３４中における被処理水Ｗの流れを検出した場合に、前述した循環が開始されたと判定することができる。

　光処理を実行する場合、制御装置３は、図１に示す紫外線光源２３を点灯し、かつ流入手段１８が有するポンプ１８ｂを駆動する。すると、紫外線光源２３は、電源２５６から電力が供給されて紫外線を発生し、処理槽１の内部空間１４内の被処理水Ｗに紫外線を照射する。ポンプ１８ｂは、流入管１８ａから吸引した被処理水Ｗを、流入管１８ｃ及び孔１８ｄを介して処理槽１の内部空間１４に流入させる。このようにして、光処理が実行される。本実施形態に係る光処理制御は、被処理水Ｗが冷却媒体通路２５９、連結管２６１及び冷却媒体通路２６０と処理槽１との間で循環を開始してから紫外線光源２３が点灯して、被処理水Ｗに紫外線を照射する。このようにすることで、本実施形態に係る光処理制御は、電源２５６が有する半導体素子２５７が作動しているときには、常に被処理水Ｗを半導体素子２５７の冷却媒体として供給することができる。その結果、本実施形態に係る光処理制御は、点灯手段としての電源２５６、より具体的には半導体素子２５７の過熱を効果的に抑制することができる。

　次に、ステップＳ１０４に進み、制御装置３は、光処理を終了するか否かを判定する。制御装置３は、光処理を終了すると判定すると（ステップＳ１０４、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０５に進み、光処理を終了させる。制御装置３は、光処理を終了しないと判定すると（ステップＳ１０４、Ｎｏ）、ステップＳ１０６に進み、光処理を継続させる。光処理を終了しない場合、制御装置３は、光処理を終了すると判定するまでステップＳ１０６の光処理を継続する。

　制御装置３は、光処理を終了させる場合、紫外線光源２３を消灯し、ポンプ３１の駆動を停止する。ポンプ３１の駆動が停止されると、ヒートシンク２５８が有する冷却媒体通路２５９、連結管２６１及び冷却媒体通路２６０と処理槽１との間における被処理水Ｗの循環が停止する。

　次に、ステップＳ１０７に進み、制御装置３は、半導体素子２５７の温度Ｔｈが所定の温度としての所定の閾値Ｔｃ以下である状態が所定時間継続しているか否かを判定する。本実施形態において、半導体素子２５７の温度Ｔｈは、温度センサー２６４によって検出されるヒートシンク２５８に基づいて求める。例えば、温度センサー２６４と半導体素子２５７との間の熱伝導を考慮して、温度センサー２６４によって検出された温度を補正（具体的には、所定の温度を加算する補正）して、半導体素子２５７の温度Ｔｈが求められる。

　所定の閾値Ｔｃは、ヒートシンク２５８に取り付けられている半導体素子２５７の許容温度よりも低い温度であり、例えば、前述した許容温度よりも所定の温度分低い温度としたり、室温よりも所定の温度分高い温度としたりすることができる。前述した所定時間は、被処理水Ｗによる冷却を継続しなくても、半導体素子２５７が自身の許容温度を超えない状態が継続していることを判定できる時間であればよく、例えば、１０秒、３０秒等とすることができる。

　Ｔｈ≦Ｔｃが所定時間継続している場合（ステップＳ１０７、Ｙｅｓ）、制御装置３は、ステップＳ１０８においてポンプ３１を停止する。Ｔｈ≦Ｔｃが所定時間継続していれば、被処理水Ｗによる冷却を継続しなくても、半導体素子２５７が自身の許容温度を超えないため、安全に電源２５６を停止させることができる。Ｔｈ≦Ｔｃが所定時間継続していない場合（ステップＳ１０７、Ｎｏ）、制御装置３は、ステップＳ１０９においてポンプ３１を駆動し、被処理水Ｗによる半導体素子２５７の冷却を継続する。

　Ｔｈ≦Ｔｃが所定時間継続していないと、半導体素子２５７が自身の許容温度を超える可能性があるため、被処理水Ｗによる冷却を継続する。本実施形態においては、Ｔｈ≦Ｔｃが所定時間継続するまでポンプ３１の駆動が継続されて、被処理水Ｗによる半導体素子２５７の冷却が継続される。このように、本実施形態に係る光処理制御は、点灯手段の温度、より具体的には電源２５６が有する半導体素子２５７の温度に基づいて、被処理水Ｗの供給を制御する。具体的には、本実施形態の光処理制御は、光処理の終了時、すなわち被処理水Ｗへの紫外線の照射の停止時において、点灯手段としての電源２５６（より具体的には半導体素子２５７）の温度が所定の温度以下に維持されるまで被処理水Ｗの循環による点灯手段の冷却を継続する。その結果、本実施形態の光処理制御は、電源２５６の停止時において、半導体素子２５７をその許容温度よりも低い温度に維持できるので、半導体素子２５７の耐久性低下を効果的に抑制できる。

　本実施形態に係る光処理制御において、ステップＳ１０８でポンプ３１を停止させるにあたり、制御装置３は、半導体素子２５７の温度Ｔｈが所定の温度としての所定の閾値Ｔｃ以下、かつ室温よりも高い状態で、ポンプ３１を停止させることが好ましい。このようにすることで、半導体素子２５７の結露を抑制することができる。このようにすれば、空調、特に湿度の調整が不十分な場所に電源２５６が設置されて光処理のために電源２５６が長時間運転されるような状況であっても、電源２５６が有する半導体素子２５７の結露を効果的に抑制することができる。

　本実施形態に係る光処理制御において、制御装置３は、光処理中にポンプ３１の不具合又は冷却媒体通路２５９、冷却媒体通路２６０若しくは送水管３２、３３等の目詰まり等によって、ヒートシンク２５８が備える冷却媒体通路２５９及び冷却媒体通路２６０を流れる被処理水Ｗの流量が減少した場合、光処理を停止してもよい。この場合、制御装置３は、紫外線光源２３を消灯し、電源２５６の運転を停止する。このようにすることで、半導体素子２５７の過熱を抑制することができる。このとき、制御装置３は、図２に示す冷却ファン２６２、２６３の送風量を増加させてヒートシンク２５８を冷却してもよい。

　制御装置３は、冷却媒体通路２５９及び冷却媒体通路２６０を通過する被処理水Ｗの流量が減少していると判定したときには紫外線光源２３を消灯し、電源２５６の運転を停止してもよい。このようにすることで、半導体素子２５７の過熱をより効果的に抑制することができる。このとき、制御装置３は、冷却媒体通路２５９等を通過する被処理水Ｗの流量が減少していることを、例えば、警報によって報知してもよい。制御装置３は、例えば、図３に示す温度センサー２６４によって検出されたヒートシンク２５８の温度が上昇傾向にある場合に、冷却媒体通路２５９等を通過する被処理水Ｗの流量が減少していると判定することができる。すなわち、本実施形態は、温度センサー２６４によって検出されたヒートシンク２５８の温度に基づいて冷却媒体通路２５９及び冷却媒体通路２６０を通過する被処理水Ｗの流量及びこれらの目詰まりを推定することができる。

（第１の実施形態の変形例）
　図７は、第１の実施形態の変形例に係る紫外線照射装置を示す図である。紫外線照射装置１００ａは、処理槽１ａの内部であって、被処理水Ｗが充填されている部分に紫外線光源２３が設置される、内照式の装置である。紫外線光源２３は、被処理水Ｗ中から紫外線を被処理水Ｗに照射する。紫外線光源２３は、被処理水Ｗと直接接触しないように、例えば、石英ガラス又はソーダガラス等の保護管２６５内に設置される。

　紫外線照射装置１００ａの構造は、上述した本実施形態に係る紫外線照射装置１００と同様である。紫外線照射装置１００ａは、ヒートシンク２５８に取り付けられた半導体素子２５７の冷却媒体として被処理水Ｗを使用するため、光処理が行われている配管部分１４ａであって、被処理水Ｗが流れる方向における下流側から被処理水Ｗを取り込めるように、送水管３２の取水口と送水管３４の排出口とが設けられる。

　このような構造により、ポンプ３１は、処理槽１ａで光処理された後の被処理水Ｗを吸引し、送水管３２を介してヒートシンク２５８が有する冷却媒体通路２５９、連結管２６１及び冷却媒体通路２６０を通過させ、送水管３４を介して処理槽１ａの下流側に戻す。被処理水Ｗがヒートシンク２５８内の冷却媒体通路２５９、２６０を通過する過程で、複数の半導体素子２５７が冷却される。

　本変形例は、光処理された被処理水Ｗが、送水管３４及びヒートシンク２５８内の冷却媒体通路２５９、２６０等に供給されるので、これらの内部にいわゆるバイオフィルムが形成されることを抑制できる。その結果、送水管３４及びヒートシンク２５８内の冷却媒体通路２５９、２６０等の保守及び点検のインターバルを長くすることができる。また、本変形例は、送水管３４の排出口が、送水管３２の取水口よりも被処理水Ｗが流れる方向における下流側に設けられる。このため、半導体素子２５７を冷却して昇温した被処理水Ｗは、送水管３２の取水口よりも下流側に排出されるので、送水管３２からは温度の低い被処理水Ｗが吸入される。その結果、本変形例は、半導体素子２５７の冷却には、温度の低い被処理水Ｗを用いることができるので、半導体素子２５７を効率よく冷却することができる。なお、送水管３４の排出口が、送水管３２の取水口よりも被処理水Ｗが流れる方向における上流側に設けられることを排除するものではない。

　本実施形態の構成は、以下においても適宜適用することができる。また、本実施形態の構成を備えるものは、本実施形態と同様の作用及び効果を奏するものとする。

（第２の実施形態）
　第２の実施形態の紫外線照射装置を、図面を参照して説明する。図８は分解斜視図で、図９は図８の組み立て状態の断面図である。

　図８及び図９において、紫外線照射装置１００ｂは、被処理水Ｗを充填する処理槽１と、紫外線を照射する紫外線照射ユニット２と、を含む。被処理水Ｗは、第１の実施形態で説明した通りである。紫外線照射装置１００ｂは、被処理水Ｗに紫外線を照射することで、流体の殺菌、不活化又は有機物分解などの光処理を行う。紫外線照射装置１００ｂは、紫外線照射ユニット２の構造を除き、第１の実施形態に係る紫外線照射装置１００と同様なので、原則として同様の部分については説明を省略する。

　紫外線照射ユニット２は、例えば、ステンレス、アルミニウム又はアルミニウム合金などの金属製の筐体２１内に、リフレクタ２２ａ、２２ｂと、リフレクタ２２ａ、２２ｂによって形成された空間内に配置された紫外線光源２３と、紫外線光源２３からの紫外線及びリフレクタ２２ａ、２２ｂで反射された紫外線を筐体２１の外部に取り出すための紫外線照射窓２４ａ、２４ｂと、紫外線光源２３の点灯手段２５と、を収納している。紫外線光源２３の周囲に配置するリフレクタ２２ａ、２２ｂ及び紫外線照射窓２４ａ、２４ｂは、紫外線光源２３の特性に応じて省略してもよいし、その他の機能として、例えば、紫外線光源２３及び点灯手段２５から発生するノイズを遮断させる機能を追加してもよい。

　紫外線照射窓２４ａは、風及び紫外線は通すがマイクロ波は通さない、例えば、メッシュ等のスクリーンである。また、紫外線照射窓２４ｂは、紫外線は通すが風は通さない、例えば、石英ガラス等のガラス窓である。

　紫外線光源２３は、例えば、紫外線透過性を有する石英ガラス製の円筒形状のバルブである。バルブの発光空間内には、例えば、不活性ガスと水銀と鉄とを主成分とする放電媒体が封入される。このバルブは、無極管ランプである。ランプの外径φは１５±１ｍｍ程度、長さＬは２４０ｍｍ程度である。紫外線光源２３のバルブには、上述した石英ガラスの代わりにフッ化カルシウムガラス又はフッ化マグネシウムガラスを用いることもできる。

　点灯手段２５は、例えば、２．４５ＧＨｚのマイクロ波を発生させるマグネトロンである。筐体２５１の内部には、内部に熱陰極を、また、外周部に陽極を備えたマイクロ波発生部２５３と、マイクロ波発生部２５３の両端に配置した環状の磁石２５４とが配置される。外部の高圧電源としての電源２５６からフィルターユニット２５２を介してマイクロ波発生部２５３に電力を供給すると、マイクロ波発生部２５３と磁石２５４との磁界の相互作用によりマイクロ波が発生する。マイクロ波は、アンテナ２５５を介してマイクロ波発生部２５３の外部に照射され、導波管２６を介して紫外線光源２３に伝達される。すると、紫外線光源２３のバルブ内に封入された放電媒体が放電し、紫外線光源２３は、波長１８０ｎｍ～４００ｎｍの紫外線を発生する。本実施形態の紫外線光源２３は、電極を有さないので、光出力が安定し、発熱量が小さく、かつ長寿命であるという利点がある。

　点灯手段２５は、主に、マイクロ波発生部２５３の外周部の少なくとも一部となる陽極で発熱する。陽極部の熱が環状の磁石２５４に伝わると、磁石２５４からの磁界強度が変化して、マイクロ波の発生効率を低下させてしまう。このため、マイクロ波発生部２５３の冷却が必要となる。

　従来は、マイクロ波発生部２５３に空冷用のフィンを配置してマイクロ波発生部２５３を空冷していたが、冷却が不十分であった。また、紫外線光源２３としてのバルブ及びマグネトロンを十分に冷却しようとすると、空冷方式では大容量の空気を送り込む必要があることから、送風・排気用のブロアや、排熱を冷却するための空調・換気設備等の付帯設備の大型化が課題となる。本実施形態では、マイクロ波発生部２５３の外周囲に、例えば、冷却媒体通路としての金属管を螺旋状に巻きつけた冷却部３３を配置し、冷却部３３の内部に冷却媒体を通過させて水冷却することで、点灯手段２５の冷却効率を高めることができる。このように、第２の実施形態において、冷却媒体通路は、点灯手段２５の外部に設けられている。冷却効率を高めることで、点灯手段２５の発熱にともなうマイクロ波の発生効率の低下を抑制でき、紫外線照射装置１００ｂの効率を向上させることが可能となる。なお、点灯手段２５の水冷却は、点灯手段２５の少なくとも一部に冷却媒体を直接的又は間接的に接触するようにするだけでも十分である。冷却部３３のその他の構成としては、例えば、図１０－１、図１０－２に示すように、マイクロ波発生部２５３の外周囲に、冷却媒体の充填容量が大きく、かつ接触面積が大きい水冷ジャケットを冷却媒体通路として装着するものがある。このようにすることで、さらに冷却効率を高めることができる。

　第１の実施形態と同様に、本実施形態においては、冷却媒体として処理槽１の内部の被処理水Ｗを使用している。具体的には、冷却手段としてポンプ３１と冷却用の送水管３２、３４を処理槽１に設け、それらを介して被処理水Ｗを冷却部３３に循環させる。このような冷却手段を用いることにより、従来は別途必要であった水冷用の外部水源が不要となる。なお、電源２５６も、第１の実施形態と同様に被処理水Ｗで水冷却することができる（以下においても同様）。

　第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様に、大型化をともなうことなく、点灯手段２５ｂ等の冷却が可能な紫外線照射装置を提供することができる。本実施形態の構成は、以下においても適宜適用することができる。また、本実施形態の構成を備えるものは、本実施形態と同様の作用及び効果を奏するものとする。

（第３の実施形態）
　図１１は、紫外線照射装置に関する第３の実施形態について説明するためのものである。第３の実施形態は、第２の実施形態と同様であるため、第２の実施形態に係る紫外線照射装置１００ｂの各部と同一の部分は同一の符号で示す。

　本実施形態では、点灯手段を２個設け、それら点灯手段の水冷却部を送水手段で直列的に接続している。

　具体的には、紫外線照射ユニット２は、棒状の紫外線光源２３の管軸方向（長手方向）に沿って、点灯手段２５ｂ１と２５ｂ２を２個有している。このように、マイクロ波の発生源としての点灯手段２５ａと２５ｂとを分散して配置することにより、紫外線光源２３ｂの発光の均一性を高めることができる。点灯手段２５ｂ１の発熱部と２５ｂ２の発熱部とには、それぞれ、冷却部３３ａと冷却部３３ｂとが設けられている。冷却部３３ａは被処理水Ｗを取水する送水管３２と繋がり、冷却部３３ｂは冷却媒体を排出する送水管３４と繋がっている。冷却部３３ａと冷却部３３ｂとは送水管３５と繋がっている。

　そのため、ポンプ３１により取水された被処理水Ｗは、冷却媒体として送水管３２を介して冷却部３３ａに送りこまれ、点灯手段２５ｂ１が水冷却される。次に、冷却部３３ａの排水は、送水管３５を介して、冷却部３３ｂに送りこまれて、点灯手段２５ｂ２が水冷却される。冷却部３３ｂの排水は、送水管３４を介して、処理槽１内に排水される。

　第３の実施形態においても、第２の実施形態と同様に、大型化をともなうことなく、点灯手段２５ｂ１、２５ｂ２等の冷却が可能な紫外線照射装置を提供することができる。また、複数の点灯手段２５ｂ１、２５ｂ２を設けた場合でも、それら点灯手段２５ｂ１、２５ｂ２の冷却部３３ａ、３３ｂを送水手段で直列的に接続して冷却するようにしたことで、簡単な構造でも複数の点灯手段２５ｂ１、２５ｂ２を冷却することができる。

（第４の実施形態）
　図１２は、紫外線照射装置に関する第４の実施形態について説明するためのものである。

　この実施形態では、点灯手段を２個設け、それら点灯手段の冷却部を送水手段で並列的に接続している。

　具体的には、紫外線照射ユニット２は、紫外線光源２３の管軸方向に沿って、２個の点灯手段２５ｂ１、２５ｂ２を配置している。このような構造により、紫外線照射ユニット２は、マイクロ波の発生源を分散させることができるので、紫外線光源２３の発光の均一性を高めることができる。点灯手段２５ｂ１、２５ｂ２のそれぞれの発熱部には、それぞれ、冷却部３３ａと冷却部３３ｂが設けられている。冷却部３３ａと冷却部３３ｂはそれぞれが二股状に分岐した送水管３２と送水管３４に繋がっている。

　そのため、ポンプ３１により取水された被処理水Ｗは、冷却媒体として送水管３２で二手に分岐して、冷却部３３ａ及び冷却部３３ｂに送りこまれ、点灯手段２５ｂ１及び点灯手段２５ｂ２が水冷却される。次に、冷却部３３ａ及び冷却部３３ｂの排水は、送水管３４を介して一つに集合し、処理槽１内に排水される。

　第４の実施形態においても、第２の実施形態と同様に、大型化をともなうことなく、点灯手段２５ｂ１、２５ｂ２等の冷却が可能な紫外線照射装置を提供することができる。また、複数の点灯手段２５ｂ１、２５ｂ２を設けた場合でも、それら点灯手段２５ｂ１、２５ｂ２の冷却部３３ａ、３３ｂを送水手段で並列的に接続して、冷却するようにしたことで、それぞれの点灯手段２５ｂ１、２５ｂ２をほぼ同じ温度で冷却することができる。特に、点灯手段２５ｂ１、２５ｂ２がマグネトロンである場合、マグネトロンはその温度によってマイクロ波の発生効率が異なるため、複数のマグネトロンを均一に冷却することで、ランプの発光の不均一を抑制することができる。

（第５の実施形態）
　図１３は、紫外線照射装置に関する第５の実施形態について説明するためのものである。

　本実施形態は、点灯手段２５のマイクロ波発生部２５３を水冷するための冷却水、すなわち被処理水Ｗを、処理槽１の内部で取水したのち、流入手段のポンプ１８ｂと被処理水源との間の流入管１８ａに排水して、循環させる。

　流入管１８ａの水圧は、処理槽１内の水圧よりも低いため、図８に示す循環用のポンプ３１を使用しなくても、冷却媒体としての被処理水Ｗを循環することができる。その結果、付帯設備となるポンプ３１の省略又はポンプ３１の駆動に必要な消費電力を低減することができる。

　また、冷却用の被処理水Ｗは、流入手段１８を介して、再度、処理槽１の内部に送られるため、第２の実施形態に対して、被処理水Ｗの処理槽１内での紫外線照射時間を増やすことができ、さらに、光処理の効果を高めることができる。

　第５の実施形態においても、第２の実施形態と同様に、大型化をともなうことなく、点灯手段２５ｂ等の冷却が可能な紫外線照射装置を提供することができる。また、装置の小型化又は省電力化ができるとともに、光処理効果を高めることができる。

（第６の実施形態）
　図１４と図１５は、紫外線照射装置に関する第６の実施形態について説明するためのもので、図１４は分解斜視図で、図１５は図１４の組み立て状態の断面図である。

　紫外線照射装置１００ｃが有する紫外線照射ユニット２は、筐体２１内に、紫外線光源２３ｃとしてのＵＶ－ＬＥＤと、図１６－１、図１６－２に示すように多数のＵＶ－ＬＥＤを実装して電気配線した点灯手段２５ｃと、を収納する。外部電源としての電源２５６から点灯手段２５ｃに電力を供給すると、紫外線光源２３から紫外線が放射される。

　点灯手段２５ｃの一面には、冷却媒体通路としての冷却部３３が接続されており、ポンプ３１と送水管３２、３４とを介して処理槽１内の被処理水Ｗを冷却部３３に循環させて、水冷却させている。このように、第６の実施形態では、点灯手段２５ｃの外部に冷却媒体通路が設けられる。

　第６の実施形態においても、第２の実施形態と同様に、大型化をともなうことなく、点灯手段２５ｃ等の冷却が可能な紫外線照射装置を提供することができる。また、点灯手段２５ｃに接する紫外線光源２３も同時に冷却できるので、空冷設備を不要とすることができる。本実施形態の構成を備えるものは、本実施形態と同様の作用及び効果を奏するものとする。

　本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、処理槽１の形状は、楕円形又は方形形状などの任意の形状とすることができる。また、底部１２や蓋部１３の形状も、半球形状などの曲線形状など、任意の形状とすることができる。

　流入手段１８の個数及び形状は、処理槽１の大きさ、形状及び被処理水の深さなどに応じて適宜調整をすることができる。流入手段１８は、図示した処理槽１の底部１２以外に、処理槽１の本体部１１又は処理槽の蓋部１３の一部に設置することも可能である。また、流入手段１８の水量を微調整するための水量計若しくは水量調整機又は被処理水の水温若しくは濁度を検出するセンサーを設けることができる。

　処理槽１内に紫外線を照射するための開口部１５は、蓋部１３以外に、例えば、本体部１１又は底部１２の一部にも設けることができる。

　紫外線光源２３は、被処理水Ｗに対して光処理を行うのに適切な波長域の紫外線を発光させることができる光源であればよい。このため、メタルハライドランプ、低圧水銀ランプ、ＨＩＤランプ又はレーザーダイオード等に置き換えが可能である。

　点灯手段２５は、夫々の光源に適した構成とすることができ、また、点灯回路の全部又は一部を紫外線照射ユニット２の筐体２１の外部に配置することも可能である。点灯手段２５の水冷却は、紫外線照射ユニット２内の点灯手段２５だけでなく、上述したように、紫外線照射ユニット２の外部に配置された電源２５６に対しても行うことができる。また、点灯手段２５のみの水冷却だけでなく、その他の発熱部材、例えば、紫外線光源２３及び筐体２１等の水冷却も同時に行ってもよい。

　点灯手段２５の一部を水冷却するために用いる冷却媒体は、流入手段１８からの被処理水Ｗ又は排出手段１９からの被処理水Ｗを使用することができる。また、冷却後の被処理水Ｗを、処理槽１、流入手段１８又は排出手段１９のいずれかに戻す構成も可能である。

　送水管３２による被処理水Ｗの取水位置を、紫外線光源２３から離れた位置にしてもよい。このような構造とすることにより、点灯手段２５の冷却効果をさらに高めることができる。紫外線光源２３が無電極ランプ等の高出力のランプである場合、その点灯時に発生する熱の影響で、紫外線光源２３近傍の被処理水Ｗの温度が、流入手段１８近傍の被処理水Ｗの温度よりも数度上昇することがあるためである。紫外線光源２３から離れた位置とは、例えば、処理槽１の深さ方向の中間付近又は流入手段１８の近傍である。

　本発明の複数の実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実現されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置換又は変更を行うことができる。これら実施形態及びその変形は、本発明の範囲及び要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された本発明の均等の範囲に含まれる。

１、１ａ　処理槽
２　紫外線照射ユニット
３　制御装置
１１　本体部
１８　流入手段
１９　排出手段
２１　筐体
２３、２３ｂ、２３ｃ　紫外線光源
２５、２５ｂ１、２５ｂ２、２５ｃ　点灯手段
３１　ポンプ
３２、３４、３５　送水管
３３、３３ａ、３３ｂ　冷却部
１００、１００ａ、１００ｂ　紫外線照射装置
２５６　電源
２５６Ｃ　筐体
２５７　半導体素子
２５８　ヒートシンク
２５９、２６０　冷却媒体通路
２６５　保護管

Claims

　内部に被処理水を満たすことが可能な処理槽と、
　前記処理槽内に前記被処理水を供給する流入手段と、
　前記処理槽内から前記被処理水を排出する排出手段と、
　前記処理槽内の前記被処理水に紫外線を照射する紫外線ランプと、
　前記紫外線ランプの電源と、
　内部に前記被処理水を通過させる冷却媒体通路を備え、前記電源内に配置されたヒートシンクと、
　前記ヒートシンクに少なくとも一部分が接触するように取り付けられた、前記紫外線ランプを点灯するための一部品としての半導体素子と、
　前記処理槽と前記冷却媒体通路とを接続する送水手段と、
　前記送水手段を介して、前記処理槽と前記冷却媒体通路の間で前記被処理水を冷却媒体として循環させるポンプと、
　を含む紫外線照射装置。
　内部に被処理水を満たすことが可能な処理槽と、前記処理槽内に前記被処理水を供給する流入手段と、前記処理槽内から前記被処理水を排出する排出手段と、前記処理槽内の前記被処理水に紫外線を照射する紫外線光源と、前記紫外線光源の点灯手段と、を備えた紫外線照射装置において、
　前記点灯手段は冷却媒体通路を有し、前記処理槽には前記冷却媒体通路と接続する送水手段が設けられており、前記点灯手段は、前記送水手段を介して前記処理槽と前記冷却媒体通路との間で前記被処理水を冷却媒体として循環させることにより、水冷却される紫外線照射装置。
　前記送水管の前記冷却媒体の排水位置が、前記冷却媒体の取水位置に対して、前記流入手段側に配置される請求項１又は２に記載の紫外線照射装置。
　前記紫外線光源は、前記被処理水の循環が開始してから点灯する請求項１又は２に記載の紫外線照射装置。
　前記被処理水への前記紫外線の照射を停止するときには、前記点灯手段の温度が所定の温度以下に維持されるまで前記被処理水の前記循環を継続する請求項４に記載の紫外線照射装置。